新しい動的実験技術による筋収縮および細胞運動機構の分子レベルでの解明

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62300017
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 杉 晴夫 帝京大学, 医学部, 教授 (20082076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太和田 勝久 九州大学, 理学部, 助教授 (20029507) ; 八田 一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (70016070) ; 富田 忠雄 名古屋大学, 医学部, 教授 (50078763) ; 清水 博 東京大学, 薬学部, 教授 (30037577) ; 柳田 敏雄 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (30089883)
• Keywords: 筋収縮 / クロスブリッジ / 筋フィラメント / 滑り模型 / 細胞運動 / 張力発生 / X線回折 / 化学修飾

Research Abstract

昭和62年度に本研究班によって得られた主な知見, 成果は以下のように要約される.
1.収縮模型による筋収縮機構の研究〜杉. 茶圓, 新免はシャジクモ巨大節間細胞の天然アクチンケーブル上にミオシンをコートしたラテックスビーズを滑走させることにより, アクチンとミオシン間の滑り運動にミオシンの2個の頭部間の協調が必要であることを示した. 一方, 柳田, 原田はミオしンをコートしたガラス面上に蛍光ラベルしたアクチンフィラメントを滑走させることにより, フィラメントの滑りは単頭にしたミオシン分子によってもおこりうることを示した. 両者の結果は, ミオシンの2個の頭部はそれぞれ単独でも滑り運動をおこすことができること, 1個の頭部のうち2個が不活性されてミオシン分子から分離しない場合には他方の頭部のはたらきが失われることを示している.
2.偏光解消法による筋収縮の研究〜石渡は偏光解消法によりグリセリン処理筋のクロスブリッジの回転運動を弛緩時, 硬直時および収縮時に測定し, 回転運動が硬直時に消失すること, 弛緩時と収縮時とでは回転運動にほとんど差のないことを見出した.
3.太和田はグリセリン処理筋のミオシン頭部とアクチンを化学架橋しても, MgATPにより大きな張力発生が可能であることを見出し, さらに架橋筋のトリプシン処理による影響からミオシンの2個の頭部間の協調の可能性を指摘した.
4.若林らおよび松原らはカエル骨格筋の高速動的X線回折により, 筋肉の張力発生および赤道反射強度変化に先行するアクチンフィラメントの構造変化を明らかにしつつある.

Research Products

• [Publications] Takenori Yamada: Biochemica et Biophysica Acta. 931. 170-174 (1987)
• [Publications] Shin-ichi Ishiwata: Journal of Biological Chemistry. 262. 8314-8317 (1987)
• [Publications] Yo Okamoto: Journal of Biological Chemistry. 262. 7951-7954 (1987)
• [Publications] Yoshie Harada: Nature. 326. 805-808 (1987)
• [Publications] Issei Mabuchi: Proceedings of the National Academy of Sciences,U.S.A.(1988)
• [Publications] Shoichiro Tsukita: Journal of Cell Biology. (1988)
• [Publications] Haruo Sugi(Editor): "Molecular Mechanism of Muscle Contraction" Plenum Publishing Corporation(New York), ca.650 (1988)